人教版 (2019)选择性必修1第二节 电解池学案

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4.2.1 电解池原理-同步学习必备知识
4.2.1  电解池原理



1．电解池中，阳极的电极材料一定
A．发生氧化反应 B．与电源正极相连
C．是铂电极 D．得电子
2．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-，把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是
A．可用铁作阳极材料
B．电解过程中阴极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：
D．1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子
3．臭氧是常见的强氧化剂，广泛用于水处理系统。制取臭氧的方法很多，其中高压放电法和电解纯水法原理如下图所示，下列有关说法不正确的是

A．高压放电法，反应的原理为3O22O3
B．高压放电出来的空气中，除含臭氧外还含有氮的氧化物
C．电解时，由电极经聚合固体电解质膜流向电极
D．电解时，电极周围发生的电极反应有和
4．一种可充电电池放电时的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-。当电池充电时，与外接电源负极相连的电极上发生的反应是（    ）
A．H2被氧化 B．H2O被还原 C．Ni(OH)2被氧化 D．NiO(OH)被还原
5．如图所示X、Y分别是直流电源的两极，Z溶液可能为：①稀硫酸；②NaOH溶液；③Na2SO4溶液；④CuCl2溶液；⑤NaCl溶液；⑥稀盐酸；⑦CuSO4溶液。

(1)若通电后发现a、b两电极上均有气体产生，且V(a)：V(b)=2：1，则电极a为_______极，发生的电极反应式为_______，电极b为_______极，发生的电极反应式为_______，Z溶液可能为_______(写序号，下同)。
若产生的气体体积比1：1，则阳极的电极反应式为_______，Z溶液可能为_______。
(2)若通电后出现a电极的质量增加，b电极上有无色无味气体产生，则电极a为_______极，发生的电极反应式为_______，Z溶液可能为_______。
(3)若通电后出现a电极的质量减少，b电极质量增加，且质量变化值相等。则该装置可能为_______装置，Z溶液可能为_______，a电极反应式为_______。
6．用石墨电极完成下列电解实验

实验一
实验二
装置


现象
a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化
两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生……
下列对实验现象的解释或推测不合理的是（   ）
A．a、d处：2H2O+2e-=H2↑+2OH- B．b处：2Cl--2e-=Cl2↑
C．c处发生了反应：Fe-2e-=Fe2+ D．根据实验一的原理,实验二中m处能析出铜

7．从NO3—、SO42—、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。
（1）两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是_________________。
（2）若阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是_________________。
（3）两极分别放出气体，且体积比为1:1，电解质的化学式可能是_________________。
8．用电极电解含有和的溶液，阴极析出固体物质的质量与电路中通过电子的物质的量的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列顺序正确的是（    ）

A． B．
C． D．

9．请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②：

①打开K2，合并K1。
A电极可观察到的现象是_______；B电极的电极反应式为_______。
②打开K1，合并K2。
A电极可观察到的现象是_______；B电极的电极反应式为_______；
(2)根据图2回答③④：

③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_______，电解反应的离子方程式为_______；
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积为_______L。
10．在水中加等物质的量的Ag＋、Ba2＋、Na＋、、、Cl－，将该溶液放在用惰性材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为(　　)
A．35.5∶108 B．16∶207 C．108∶35.5 D．8∶1
11．常温下用石墨作电极，电解100 mL 0.1 mol·L－1的Cu(NO3)2和0.1 mol·L－1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12 L 时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是(　　)
A．阴极增重1.4 g B．所得溶液pH＜1
C．阴极增重0.64 g D．所得溶液pH＞1
12．同温、同压下，用惰性电极在U形管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积最大的是
A．饱和食盐水 B．CuCl2溶液 C．CuSO4溶液 D．NaOH溶液
13．以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴极上析出铜的质量为（    ）
A．0.64 g B．1.28 g C．2.56 g D．5.12 g

14．下列各组中，每种电解质溶液电解时（惰性电极）只生成氢气和氧气的是
A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B．NaOH、CuSO4、H2SO4
C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
15．如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a电极质量增加，b电极处有无色无味气体放出。符合这一情况的是表中的

选项
a
b
X
溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
正极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2

A．A B．B C．C D．D
16．如图为直流电源电解Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液。下列实验现象中正确的是

A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
17．用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是
A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O2
18．用石墨作电极电解+n价金属的硝酸盐溶液，当阴极上析出mg金属时，阳极上产生560mL（标准状况）气体，此金属的相对原子质量应为
A．10n B．10m C．10mn D．40mn
19．用石墨作电极电解1 mol/L CuSO4溶液，当c(Cu2＋)为0.5 mol/L时，停止电解，向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态(　  　)
A．CuSO4 B．CuO C．Cu(OH)2 D．CuSO4·5H2O